автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы противоэрозионного посевного агрегата для условий Южного Урала

На правах рукописи

Федоров Александр Николаевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПРОТИВОЭРОЗИОННОГО ПОСЕВНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ УСЛОВИЙ ЮЖНОГО УРАЛА

Специальности: 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург - 2006

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: «Оренбургский региональный институт переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов АПК»

Защита состоится «29» сентября 2006 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.051.02 при ФГОУ ВПО Оренбургском государственном аграрном университете, по адресу: 460795, ГПС, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «25» августа 2006 г

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Константинов Михаил Маерович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Квашенников Василий Иванович

кандидат технических наук Бежин Александр Иванович

Ученый секретарь диссертационного совета

Константинов М.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В сельском хозяйстве важной технологической операцией является сев.

В настоящее время в сельское хозяйство поставляются новые мощные колесные тракторы К-744Р2 высокой энергонасыщенности. Использование этих тракторов позволяет сократить сроки сева и выполнять его в соответствии с требованиями агротехники, а также значительно повысить производительность труда.

На производительность машинно-тракторного агрегата в основном влияют мощность двигателя трактора, скорость движения и ширина захвата посевного агрегата.

Трактор типа К-744Р является машиной нового поколения. Поэтому исследование вопросов определения оптимальных эксплуатационных параметров МТА для получения максимальной производительности с учетом зональных особенностей является в настоящее время особо актуальным. Эта задача в данной работе рассматривается на примере посевного агрегата с трактором К-744Р2 в условиях зоны Южного Урала.

Цель исследования: Обоснование параметров и режимов работы противоэрозионного посевного агрегата для условий Южного Урала.

Объект исследования: Технологический процесс сева зерновых культур посевным комплексом «Кузбасс» с трактором К-744Р2.

Предмет исследования: Закономерности изменения производительности и режимов работы посевного МТА от скорости движения и ширины захвата.

Научная новизна. Заключается в комплексном подходе к решению задачи оптимизации эксплуатационных параметров посевного агрегата, в результате которых:

^ Получены теоретические зависимости, позволяющие определить оптимальные параметры посевных агрегатов.

Обоснованы аналитические выражения для определения оптимальной скорости, ширины захвата и производительности посевного агрегата.

Предложено конструктивное решение позволяющие улучшить распределение зерна по сошникам агрегата «Кузбасс». Новизна технического решения подтверждена положительным решением о выдаче патента на изобретение, Федерального института промышленной собственности РФ №2004123992/12(025870).

Практическая ценность работы. Использование машинно-тракторного агрегата с оптимальными параметрами и режимами работы, при посеве зерновых культур позволяет увеличить производительность агрегата до 25% и уменьшить расход топлива на 12-18%.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований, полученные в процессе работы, использованы хозяйствами Сакмарского района и Саракташского района.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства ОГАУ (Оренбург, 2002...2006 гг.), на региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2003 г.), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК» (Оренбург 2004 г.), международной научно-технической конференции «Совершенствование инженерно-технического обеспечения технологических процессов в АПК» (Оренбург 2005 г.).

Результаты научных исследований по диссертации отмечены серебряной медалью и дипломом второй степени Российской Агропромышленной выставки «Золотая осень» (Москва «ВВЦ» 2005 г.), золотой медалью и дипломом шестого Московского международного салона инноваций и инвестиций за лучший инновационный проект (Москва 2006 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, объемом 0,9 печатных листов, в том числе 0,7 печатных листов лично соискателем.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, и выводов, изложенных на 181 страницах, списка литературы (137 источников, из них 3 иностранных) и приложений.

Текстовая часть иллюстрирована 57 рисунками и 21 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности выбранной темы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследования» проведен обзор и анализ существующих научных и практических работ, направленных на обоснование параметров и режимов работы МТА.

Исследования рационального использования МТА представлены в работах Р.Т. Абдрашитова, JI.K. Аблина, Л.Е. Агеева, Г.В. Веденяпина, В.П. Горячкина, С.А. Иофинова, А.З. Искандерова, Э.В. Жалнина, Ю.К. Киртбая, М.М. Константинова, Н.В. Краснощекова, Э.И. Липковича, Г.Г. Маслова, И.П. Полканова, В.Д. Саклакова, Б.С. Свирщевского, О.Н. Терехова, Р.Ш. Хабатова, и многих др.

Оснащение сельскохозяйственного производства мощными скоростными тракторами с высоким диапазоном рабочих скоростей, способных работать с широкозахватными сельскохозяйственными машинами-орудиями, ставит перед исследователями задачу определения оптимальных размеров и эксплуатационных режимов использования МТА. Определение оптимальных эксплуатационных параметров позволит найти максимальную производительность агрегата на данной сельскохозяйственной операции, которой соответствует минимальные эксплуатационные затраты.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1. Установить характер изменения качественных показателей работы широкозахватного посевного агрегата в зависимости от условий работы.

2. Изучить влияние скорости движения и ширины захвата на производительность посевного комплекса типа «Кузбасс» в условиях Южного Урала.

3. Изучить закономерности изменения энергозатрат посевного агрегата с колесным трактором К-744Р2.

4. Оценить эффективность использования посевного агрегата с оптимальными параметрами.

Во второй главе «Теоретическое обоснование параметров и режимов работы посевного агрегата» За основу структурной модели формирования оптимальных параметров посевного агрегата взята структурная модель сельскохозяйственного агрегата по совершенствованию работы бахчеуборочного комплекса, предложенная О.Н. Тереховым. Построение структурной модели и ее анализ позволили сформулировать задачу теоретического исследования в следующем виде: обосновать ширину захвата и скорость движения посевного комплекса типа «Кузбасс» при ограничениях - мощности двигателя, буксования с учетом выполнения агротехнических требований к технологическому процессу.

В практике машиноиспользования обычно приходится решать задачу определения эксплуатационных скоростных режимов работы существующего трактора при ограничении мощности двигателя в пределах номинальной, с возможными значениями параметра ширины захвата МТА и агротехнических требований по севу.

Следовательно для существующих МТА основными параметрами, определяющими их технико-экономическую эффективность использования, являются ширина захвата В и скорость движения V.

Поэтому в этих условиях постановка задачи по оптимизации параметров МТА (В и V), при которой их определение учитывает ограничение величины мощности установленного двигателя, приводит к необходимости применения метода математического программирования. Указанный метод оптимизации параметров МТА в данной работе рассматривается на примере посевного агрегата с колесным трактором К-744Р2.

Общая задача математического программирования заключается в минимизации (максимизации) целевой функции

W(x1,XJ,...,xn) = min(илиmax) (1)

При наличии ограничений, имеющих вид балансовых неравенств:

8 = (х1>х1>—>хп)^с(г =1.2»—»™) (2)

а также граничных условий, записываемых в виде:

х.&О 0 = 1,2,...,п). (3)

Применительно к процессу посева эта задача может быть сформулирована так: максимизировать производительность посевного агрегата при наличии ограничения мощности двигателя Ые.

Учитывая, что при эксплуатации МТА возможно изменять ограниченное количество параметров (В и V), при решении поставленной задачи необходимо определить области допустимых значений этих параметров и в этой области определить такие В и V, при которых получится максимальная производительность посевного агрегата \Утм.

Параметры МТА - ширину захвата В и скорость V возможно изменять произвольно, т.е. управлять их значениями, поэтому в дальнейшем эти параметры будут называться управляемыми параметрами.

На параметры В и V накладываются следующие ограничения:

У^ъУ* 0; В^В> 0, (4)

где - максимальное значение скорости, допускаемое агротехническими требованиями;

Вт„ - предельная ширина захвата по соображениям кинематики агрегата. В соответствии с постановкой задачи

_ ^"'НОМ 1м

При этом граничные значения В и V для нашего случая, можно изобразить линиями АВ и СД площади ОАВСД (рис. 1).

А

В

V«/

Рис.1. Область допустимых значений управляемых параметров В и V.

Задачи такого рода математического программирования решаются методом множителей Лагранжа. Вспомогательная функция Лагранжа для нашей задачи запишется:

Р = + А, • Ые, (5)

где X - неопределенный множитель Лагранжа.

Необходимым условием существования экстремального значения функции Лагранжа является равенство нулю её частных производных по управляемым параметрам:

5У ЭУ + д\

ав ~ зв + эв

(6) (7)

Непосредственное решение уравнений (6 и 7) приводит к громоздким выражениям. Поэтому решение осуществляется в следующем виде. Поделим

уравнение (6) на а уравнение (7) на и после преобразований получим

5У/ с№_

ЗУ 5В

Для решения задачи оптимизации необходимо предварительно выразить через управляемые параметры производительность агрегата V/ и мощность двигателя Ив.

Значение целевой функции \¥ через указанные управляемые параметры выразится следующим образом:

W = -j--, (9)

— +---(Ь + 2С)+А

А 0,5-С Я Я2 2-е где А =-+

Ух-Ь V, -Ь Ух-Ь-В где В — ширина агрегата, м; С — ширина загона, м; Ь — длина гона, м; Я — радиус поворота посевного агрегата, м; V* — скорость холостого гона, м/с; е — длина выезда агрегата, м; А - годовая нагрузка на агрегат, м2.

Для выражения мощности двигателя Ые через управляемые параметры воспользуемся балансом мощности трактора. Вместе с этим для упрощения решения задачи принимаем следующие допущения:

1. Тяговое сопротивление агрегата пропорционально ширине захвата

ЯЧ) = К-В, (10)

где К - удельное сопротивление при посеве на единицу ширины захвата, Н/м В - ширина захвата посевного агрегата, м.

2. Величина буксования «8» пропорциональна величине тягового сопротивления агрегата, и, следовательно, справедливо равенство:

1 — 8 = 1 — с!- , (11)

где <1 - коэффициенты пропорциональности, учитывающий зависимость величины буксования трактора от тягового сопротивления.

Принимая в рабочем диапазоне линейную зависимость величины буксования от удельной силы тяги:

(12)

»р

Учитывая, что КгР=РКр=КВ и, обозначая -2— = а", получаем из выражения (12):

8 =а' -К-В; 8 = А■ В, где ¿=а!к, (13)

где а',а" ,<1 - коэффициенты пропорциональности, учитывающие зависимость величины буксования трактора от тягового сопротивления агрегата и вида пути.

Подставляя полученные значения в формулу мощности, получаем уравнение (14), выраженное через управляемые параметры посевного агрегата:

У(К-В + втр-/тр)

чм^-а-в) (14)

Анализ формул производительности (9) и мощности (14) показывает, что они представляют нелинейную зависимость от управляемых параметров — ширины захвата агрегата в и скорости движения V.

Следовательно, оптимизация эксплуатационных параметров агрегатов относится к задачам нелинейного программирования. Возможность применения метода дифференцирования целевой функции при решении данной задачи позволяет ее отнести к задачам дифференциального программирования.

Для получения значений оптимальных параметров исчисляем частные производные от выражений (9 и 14) по управляемым параметрам В и V.

™ В (15)

5V

± + В| V IV.

5W

ав

И

—м

• с v. lJ J

1

V -С V.

+ А

K-B + G^ -f^

5Ne ^_

SV " n^O-d-в)

SB n,p(i-<i-B)2

(16)

(17)

(18)

После подстановки частных производных в условие оптимизации (8), а также значений <1 и К после некоторых преобразований получим:

V =1

ОПТ д

В' К„ • h(l + G • f^, • а') (B.Kn.h + GTp-flpXl-B-Kn-a').

Подставляя значение оптимальной скорости (19) в выражение (14) и решая уравнение относительно в, получаем:

О-Д-а'Ж-Ь где Д = Ые-лч,-А

Подставляя вычисленные значения вопт и v0„t в выражение (9), получим оптимальную производитель посевного агрегата

V

В_=-

(19)

-(20)

W =-

ОПТ

ВОПГ

V-L-C

(L + 2-Q + A

Таким образом, получены аналитические зависимости, по которым возможно непосредственно определить для конкретного трактора и заданных почвенных условий оптимальную ширину захвата посевного агрегата (20), а затем по выражениям (19 и 21) находить оптимальный скоростной режим его работы и соответствующую оптимальную производительность.

Используя полученные формулы (19, 20, 21), на компьютере были просчитаны оптимальные значения ширины захвата в01гг, скорости движения у011т и производительности >У011Г для различных значений мощности двигателя, удельного сопротивления почвы, а также для различных а', характеризующих тягово-сцепные качества трактора, кинематические параметры агрегата (рис.2, а, б.).

г\л/,

v.mfc-t-

3,5"

w\ К.-3.4 кН/м- К,=3.6кНЛ1---- N«"236 кВт V

в

^ w\ /

—

—___

—- ^ " — —

* — —

■■ 11

15-10

25-10"

15-10"

б)

25-10"

Рис. 2. Влияние тягово-сцепных качеств трактора на оптимальные эксплуатационные параметры посевного агрегата: а) при различных значениях К„, б) при различных значениях Ne. Полученные оптимальные эксплуатационные параметры посевного агрегата были проверены экспериментально на полях МТУС «Arpo» ОГАУ.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» изложена программа, методика, оборудование, аппаратура, датчики, программное обеспечение и техника проведения опытов.

В процессе проведения экспериментов исследованы следующие основные вопросы:

I. Определение влияния скорости движения посевного агрегата на его энергетические и агротехнические показатели;

П. Выявление влияния скорости движения посевного агрегата на буксование колесного трактора;

Ш. Определение закономерностей изменения элементов времени смены посевного агрегата;

IV. Определение показателей тягово-сцепных качеств трактора для конкретных условий сева.

В качестве объекта исследования был принят трактор К-744Р2 и прицепные посевные комплексы ПК-8,5/9,7/12,2 «Кузбасс»

В основу энергетической оценки посевных агрегатов был положен электротензометрический метод. Разработанная методика измерения базировалась на применении коммутатора-усилителя и модуля АЦП для тензометрической аппаратуры с использованием датчиков. При этом замерялись крутящий момент на коленчатом валу двигателя - Мкр, горизонтальные составляющие тягового сопротивления сеялки Rx, также записывались обороты ведущего колеса, обороты мерного колеса, обороты вала отбора мощности, копирование рельефа поля рамой посевного агрегата, расход топлива за опыт и время опыта.

Тяговое сопротивление сеялки замерялось тензозвеном, установленным между сцепным устройством трактора и сеялкой. Частота вращения ВОМ замерялись датчиком индукционного типа, а вращение ведущих колес и мерного колеса датчиками с контактными прерывателями.

Регистрация всех измеряемых величин осуществлялась на мониторе компьютера, в реальном времени строились графики, одновременно с этим в созданной заранее папке сохранялись цифровые значения. Вся измерительная аппаратура размещалась на исследуемом тракторе и посевном комплексе (рис 3).

Рис.З.Тензометрический модуль АЦП ввода/вывода в кабине трактора К-744Р2

Агротехническая оценка работы посевного агрегата проводилась в соответствии с ГОСТ-7057-81, ГОСТ-24055-88. При этом замерялись твердость и влажность почвы, глубина сева, гребнистость, равномерность распределения зерна по глубине и ширине захвата.

Хрономегражные наблюдения проводились для определения элементов времени смены, рабочей и теоретической скорости движения, расхода топлива.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований»

Для проверки полученных теоретических зависимостей и принятых в теоретической части допущений были проведены экспериментальные исследования. Полевые опыты проводились в Саракташском районе на полях машинно-технологической станции ОГАУ (МТУС-«Агро») на севе семян пшеницы по стерне. Высота стерни 17 см, количество на 1м2 стеблей 750, из них стерни 91%, сорняков 9%. Тип почвы тяжелый суглинистый чернозем. Средняя глубина сева составила 0,06 м. Рельеф поля с уклоном в пределах до 6°, длина гона 850 м.

На основании проведенных опытов были получены данные, характеризующие агротехнические, энергетические и технико-экономические показатели посевного агрегата с трактором К-744Р2 в зависимости от изменения его скорости движения.

В период испытаний проводилась агротехническая оценка поля. Твердость и влажность почвы за этот период в среднем составляли соответственно 0,57 мПа и 16%.

Результаты проведенных экспериментальных исследований позволили установить зависимость основных агротехнических показателей, характеризующих работу посевного агрегата, от скорости движения.

С увеличением скорости движения от 1,7 до 3,5 м/с агротехнические показатели у посевного агрегата «Кузбасс-8,5/9,7/12,2» изменялись соответственно:

— гребнистость почвы увеличивалась с 4,7см до 6,4см - ПК-8,5; с 4,9см до 7,2см - ПК-9,7; с 5,1см до 7,8см - ПК-12,2;

— отклонение глубины заделки семян увеличивалось с 10,0% до 30,0% - ПК-8,5; с 11,0% до 33,0% - ПК-9,7; с13,0% до 36,0% - ПК-12,2;

— разброс семян пшеницы от центра сошника увеличивался с 6,2см до 9,2см - ПК-8,5; с 6,4см до 8,6см - ПК-9,7; с 6,0см до 8,8см - ПК12,2;

— количество уничтоженных сорных растений увеличивалось с 87% до 96% -ПК-8,5; с 84% до 96% - ПК-9,7; с 82% до 92% - ПК-12,2.

— неравномерность распределения зерна по сошникам агрегата в зависимости от уклона поля от 0 град, до 6 град, увеличивалась до 10,9% -ПК-8,5; до 12,6%-ПК-9,7;до 14,8%-ПК-12,2.

Анализ работы посевного агрегатов показал, что с увеличением скорости движения от 1,7 до 3,5 м/с некоторые агротехнические показатели работы посевного агрегата ухудшаются. Гребнистость почвы увеличивается за счет неустойчивого движения рамы посевного агрегата в вертикальной плоскости, в результате происходит нарушение рельефа поля, это приводит к неравномерному поступлению влаги к корням растений. Влияние неустойчивого движения рамы

сеялки влияет на неравномерность заделки семян, что приводит к неравномерным всходам.

При увеличении скорости движения ПК улучшается подрезание сорняков за счет увеличения силы воздействия на растения.

Поступая в воздушный коллектор-распределитель, семена сдвигаются в сторону наклона рамы посевного агрегата, что приводит к неравномерному распределению зерна по сошникам посевного агрегата (рис. 4)

О 2 3 4 5 и0, град

Рис. 4. Отклонение зерна неравномерно распределенного по сошникам посевного агрегата за опыт на различных уклонах поля

В теоретической части данного исследования при решении задачи оптимизации эксплуатационных параметров посевного агрегатов было принято допущение, что тяговое сопротивление сеялки можно определить по формуле (10). На основании экспериментальных данных энергетической оценки посевного агрегата с трактором К-744Р2 было определено, что крюковое усилие с достаточной точностью можно определить по формуле.

= Ом • -0 -р)±»]+ а -п-г, • V, (22)

где См- эксплуатационный вес трактора, кН;

Гм - сопротивление перекатыванию трактора, кН; р — коэффициент, показывающий, какая часть веса рабочей машины нагружает трактор;

1 - подъем, выраженный через тангенс угла, град; а — коэффициент пропорциональности, учитывающий зависимость величины буксования трактора от тягового сопротивления агрегата и вида пути; п - количество рабочих органов на машине, пгг, Га — коэффициент сопротивления одного рабочего органа, кН; V - рабочая скорость агрегата м/с.

Анализ влияния скорости движения посевного агрегата на буксование колесного трактора. Величина оптимальной скорости движения агрегата (19), как показали теоретические исследования, наряду с другими факторами, в значительной степени зависит и от буксования трактора.

« // Ркр /Р. 4

6 = а"-!2- + Ь -а.

С.

Для рационального комплектования посевных агрегатов необходимо учитывать влияние скорости движения агрегатов на изменение величины буксования.

Пользуясь выражением (23), были определены эмпирические зависимости величин буксования от крюкового усилия Ркр и скорости V движения:

&кр = 0,999 • (0,993 ■ Р^ + 0,189 • Р2*р ) • (1,269 - 0,151 • V). (24)

Таким образом, можно считать установленным, что с увеличением скорости движения агрегата буксование трактора уменьшается, что согласуется с ранее проведенными исследованиями. В результате этого ошибка, возникшая из-за того, что не учитывается влияние скорости движения на изменение величины Якр, принятой в теоретической части, частично компенсируется улучшением тягово-сцепных качеств трактора.

На основании измеренных параметров, приведенных в методике экспериментального исследования, расчетным путем определялись обороты коленчатого вала двигателя «пд„»; скорость движения посевного агрегата «V»; буксование трактора «8»; часовой расход топлива «От»; удельный часовой расход топлива на один «кВт» крюковой мощности «я^р»; крюковая мощность двигателя «Ыгр»; эффективная мощность двигателя «Ы„»; тяговый и условный КПД трактора «г|т и т^»; копирование рельефа поля (пятое) колесо «пк»;

тяговое усилие «Ркр», производительность за час чистого времени, а также для

/ 8

каждого опыта определялся показатель тягово-сцепных качеств трактора а =-.

Р«р

Обработка данных экспериментальных исследований проводилась методами вариационной статистики..

Анализ полученных экспериментальных данных показывает, что с увеличением скорости движения посевного агрегата с 1,7 до 3,5 м/с крюковое усилие увеличивается на 4,0%, а буксование уменьшается на 0,79%. Можно считать с достаточной для практических расчетов точностью, что крюковое усилие и буксование трактора не зависят от скорости движения.

Крутящий момент двигателя при тех же пределах изменения скорости движения увеличивается на 58%. Это вполне закономерно, так как при увеличении скорости движения передаточное число трансмиссии уменьшается, следовательно даже при Тюстоянном значении величины «Ркр» крутящий момент двигателя при переходе на более повышенные передачи увеличивается.

В соответствии с этим крюковая мощность двигателя возрастает на 51%, а эффективная мощность на 27%. При этом соответственно увеличиваются и значения коэффициентов полезного действия трактора, как тягового на 22%, так и условного, отнесенного к номинальной мощности двигателя, на 49%.

Удельный часовой расход топлива на один (кВт) крюковой мощности соответственно снижается с 258 г/кВт до 205 г/кВт, а часовой расход топлива с увеличением загрузки двигателя возрастает на 12,3%, что удовлетворительно согласуется с данными, полученными на ПО «Петербургский тракторный завод».

В результате теоретических исследований было доказано, что в конкретных условиях сева на данном агрофоне существует единственная точка, определяющая оптимальные параметры посевного агрегата, а, следовательно, обеспечивающая максимальную производительность. При всех прочих сочетаниях ширины захвата и скорости движения, даже при полном использовании мощности двигателя, производительность агрегата будет ниже.

Это подтверждается графиками на рисунке 5, из которого также видно, что

/ 5 «

оптимальные точки, полученные при различных значениях а =-, могут быть

соединены между собой линией. На этой линии находятся оптимальные значения производительности агрегата для всех оптимальных соотношений в и V при соответствующих значениях а', ограниченных крайними точками.

Рис. 5. Зависимость производительности посевного агрегата от различных

соотношений —.

V

В процессе проведения экспериментальных исследований нами были получены данные, которые позволили подтвердить выводы теоретических положений данной работы.

Следует отметить, что метод математического программирования дает возможность из бесчисленного множества допустимых решений выбрать одно оптимальное. Поэтому полная проверка может быть получена только при постановке специальных исследований, которые выполнены на базе данной работы. Наложение экспериментальных данных на теоретические графики показало, что в конкретном случае при удельном сопротивлении почвы Кп=3,6 кН/м и глубине сева 11=0,06 м экспериментальные данные вполне удовлетворительно совпадают с теоретическими.

Таким образом, для конкретных условий сева по стерне трактором К-744Р2, при удельном сопротивлении почвы К„=3,6 кН/м, длине гона Ь=850 м и показателе тягово-сцепных качеств трактора а'=(25-29)-10~в 1/кН, оптимальные параметры посевного агрегата: при 11=0,06 м; Вопт=9,75 м; Уопт=2,4 м/с; \УЯ1Т=8,26 га/ч.

Проведенная проверка показывает правильность выводов теоретических исследований. Это дает нам возможность провести дальнейший анализ теоретических положений данной работы.

В процессе решения задачи оптимизации эксплуатационных параметров МТА на персональном компьютере было замечено, что величина буксования для оптимальных значений В и V агрегата в широких пределах изменения внешних условий являются величиной постоянной и может служить дополнительным критерием для проверки оптимальности эксплуатационных параметров посевного агрегата.

Так для мощности двигателя N,=236 кВт., Ь=0,06 м, длине гона Ь=850 м; удельное сопротивление почвы Кп=3,1-3,8 кН/м, величина буксования равна:

^ При а'=15-10^; 6 = 9,5%; /

✓ При а'=25,10~6; 6 = 10,9%;

^ При а'=35-10~6; 5 = 11,7%;

V Приа'=45-10^; 5 = 13,8%;

Проведенный анализ показывает, что при оптимальных эксплуатационных параметрах посевного агрегата буксование трактора не зависит от удельного сопротивления почвы и глубины сева, а зависит, главным образом, от тягово-сцепных показателей трактора (то есть от агрофона).

На оптимальные эксплуатационные параметры посевного агрегата, а, следовательно и на величину буксования трактора влияют также изменение длинны гона, и мощность двигателя (таблица 1).

_Таблица 1

1.-750 ь- 850 Ь-950

Мощность двигателя» кВт а'=1,1 кН Р, кН Р. 1 *'кН

15 -Ю-6 25 ИГ6 35-10"6 45 -го"4 15 • КГ6 25.ll)"1 35. Ю"6 45-Ю"6 и-10"* 25.10"6 35. И"6 45 Ю"6

174 184 210 236 8,25 8,67 9,95 10,43 10,14 10,65 10,72 11,99 10,65 10,86 11,07 12,24 11,72 12,30 12,88 13,51 8,11 8,41 9,62 10,05 9,78 9,81 10,25 10,75 10.15 10,64 10.88 11,72 11,24 12,10 12,65 13,18 8,08 8,42 9,67 9,67 9,26 9,61 10,18 10,63 9,72 10,23 10,87 11,29 10,51 11,32 11,87 12,61

Обработка экспериментальных данных (при длине гона Ь=850 м) показала, что показатель тягово-сцепных качеств трактора, для данных условий сева по стерне, колеблется в пределах а- (8-11)-10"* 1/кН. Для этих условий можно рекомендовать такую ширину захвата агрегата, при которой буксование трактора будет составлять 8-12% (для трактора К-744Р2 с N,=236 кВт). При этом загрузка двигателя будет осуществляться скоростью движения агрегата.

Анализ затрат рабочего времени в зависимости от параметров исследуемых агрегатов проведен по данным хронографических наблюдений. Установлено, что с увеличением ширины захвата с 8,5 м до 12,2 м величина коэффициента использования времени движения снижается от 0,96 до 0,89.

Аналогично с повышением ширины захвата изменяются и другие затраты времени, так коэффициент эксплуатационной надежности снижается на 2%, частные коэффициенты использования времени смены, учитывающие остановки по технологическим причинам и для проведения технологического ухода соответственно на 1,5% и 2,5%. Общий коэффициент использования времени смены снижается на 11%.

Увеличение скорости с 1,7 м/с до 3,5 м/с, снижает общий коэффициент использования времени смены на 14%.

Аналогично с повышением скорости движения изменяются и затраты времени по другим элементам.

Следовательно, как при изменении ширины захвата агрегата, так и при изменении рабочей скорости, интенсивность изменения общего коэффициента использования времени смены т примерно одинаковы.

При выборе оптимальных эксплуатационных параметров агрегата, если приходится увеличивать ширину захвата посевного агрегата, то для обеспечения номинального режима работы двигателя необходимо снизить скорость движения и наоборот, что в совокупности приведет к примерно постоянному значению а на оптимальные параметры агрегата будет в основном влиять тда.

Следовательно, оптимально подобранные параметры посевного агрегата позволяют получить максимальную производительность с учетом всех побочных факторов, в конкретных условиях сева. Данные по оптимальным параметрам посевного агрегата по видам зон Оренбургской области с трактором К-744Р2 приведены в (таблица 2).

_Таблица 2

Виды зон Оренбургской области Удельное сопротивле ние почвы Общий коэффициент использования времени смены Оптимальные параметры

В V V«/

м м/с га/ч

кН/м ^

I 3,6-3,8 0,82 8,50 2,6 6,97

II 3,3-3,5 0,84 9,75 2,4 8,26

III 3,1-3,2 0,85 12,23 2?9 10,44

В пятой главе «Экономическая эффективность использования посевного агрегата с оптимальными параметрами» экономическая эффективность использования посевного агрегата в целом определялась путем сопоставления удельных прямых эксплуатационных затрат на единицу выполненной работы агрегатов с оптимальными параметрами В и V и работающих с отклонениями от них данным хронометражных наблюдений.

Анализ хронометражных данных показывает, что средняя производительность посевного агрегата при севе зерновых культур на полях с длинной гона Ь=850 м и удельным сопротивлением почвы К„=3,6 кН/м составляет 1Д/Г=8,2б га/ч, расход топлива в связи с более полной загрузкой двигателя составил Ога=7,46 кг/га.

Экономический эффект от использования посевного агрегата с оптимальными параметрами составляет Э=38,43 руб/га. Годовой экономический эффект составляет Эгод=114521,42 руб.

общие выводы и предложения

1. В хозяйствах страны и в частности, в зоне Южного Урала для посева применяются новые сельскохозяйственные машины и орудия. Параметры таких машинотракторных агрегатов требуют оптимизации для их эффективного использования.

2. Полученные теоретические зависимости, с применением метода дифференциального программирования, позволяют определить оптимальные параметры не только существующих, но и перспективных посевных агрегатов.

3. При работе на слабых фонах, т.е. по мере ухудшения тягово-сцепных показателей трактора, оптимальная скорость агрегата возрастает, а оптимальная ширина захвата соответственно снижается. При этом оптимальная производительность несколько снижается по сравнению с более твердыми (плотными) почвами.

4. Оптимальная скорость движения посевного агрегата не зависит от сопротивления сеялки, а определяется тягово-сцепными качествами трактора на данном агрофоне. При этом оптимальная производительность зависит от ширины захвата сеялки, которая ограничивается мощностью двигателя.

5. С увеличением длины гона, при прочих равных условиях, оптимальная производительность посевного агрегата увеличивается, за счет увеличения оптимальной скорости движения при некотором уменьшении оптимальной ширины захвата. При повышении мощности двигателя увеличение оптимальной производительности агрегата происходит также за счет увеличения оптимальной скорости движения, при незначительном увеличении оптимальной ширины захвата.

6. При полном использовании мощности двигателя производительность, полученная при неоптимальных параметрах, значительно ниже оптимальной, что снижает технико-экономические показатели процесса сева на 15-24%.

7. Оптимальной производительности в любых условиях соответствует вполне определенное значение буксования. Это обстоятельство может явиться дополнительным практическим критерием оптимальности для проверки правильности комплектования посевного агрегата. Для зоны Южного Урала, можно рекомендовать ширину захвата агрегата такой, при которой буксование трактора составляет 8-14%.

8. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили правильность основных допущений и выводов теоретических исследований. Качественные показатели работы посевного агрегата при рекомендуемых режимах соответствуют агротехническим требованиям.

9. Предложенное конструктивное изменение воздушного коллектора-распределителя семян сеялки позволяет улучшить распределение зерна по сошникам посевного агрегата на уклонах поля от 4° до 6° град на 8-10%.

Ю.На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснованы следующие оптимальные параметры посевных агрегатов с трактором К-744Р2 по типам зон Оренбургской области. Для I зоны

рекомендуется посевной агрегат ПК-8,5, для II зоны ПК-9,7, для Ш зоны ПК-12,2.

11. Экономическая эффективность от использования агрегата с оптимальными параметрами составляет Э=38,43 руб/га., а годовой экономический эффект составит ЭгОД=114521,42 руб.

основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Цибарт Э.А., Черкасов A.A., Федоров А.Н. Анализ проблемы модернизации универсально-пропашного трактора в аспекте улучшения его технологичности.// Современные технологии, средства механизации и техническое обслуживание в АПК. Самарская область/ Сборник научных трудов Поволжской межвузовской конференции. - Самара, 2003. с 45 - 46.

2. Федоров А.Н., Черкасов A.A., Цибарт Э.А. К проблеме устойчивости управления с.-х. колесных тракторов при выполнении технологических операций.// Современные технологии, средства механизации и техническое обслуживание в АПК. Самарская область/ Сборник научных трудов Поволжской межвузовской конференции. — Самара, 2003. с 49.

3. Федоров А.Н., Константинов М.М. Пути повышения рациональной загрузки МТА.// Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Оренбургской области/ Сборник материалов. Часть 3 -Оренбург: РИК ГОУ ОГУ. - 2004. с.131 - 133.

4. Константинов М.М., Федоров А.Н., Курамшин М.Р. К определению эксплуатационных параметров посевного агрегата.// Совершенствование инженерно-технологического обеспечения технологических процессов в АПК. Оренбургской области/ Труды Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии. Выпуск 6. - 2005. с 39 - 43.

5. Курамшин М.Р., Федоров АН., Константинов М.М. Определение конструктивных и режимных параметров дозатора семян с гнездообразующим устройством.// Совершенствование инженерно-технологического обеспечения технологических процессов в АПК. Оренбургской области/ Труды Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии. Выпуск 6. - 2005. с 36 - 39.

6. Константинов М.М., Нуралин Б.Н., Федоров А.Н. Оптимизация эксплуатационных параметров посевного агрегата.// Известия ОГАУ. 2(6) - 2005. с 68 — 71.

7. Информационный листок ВВЦ «Широкозахватный посевной агрегат», Российской Агропромышленной выставки (Москва 2005 г.) 1 с.

8. Патент №2279780 RU АО 1С 15/04 Воздушный коллектор-распределитель семян. / Константинов М.М., Федоров А.Н., Любчич В. А., Нуралин Б.Н., Бежин А.И. Заяв. 05.08.2004. Опубл. 20.07.2006. Бюл. № 20.

9. Патент № 2283568 1Ш А01С 7/04 Пневматический высевающий аппарат с гнездообразующим устройством. / Константинов М.М., Любчич В.А., Курамшин М.Р., Федоров А.Н. Заяв. 27.12.2004. Опубл. 10.09.2006. Бюл. №26

10. Федоров А.Н., Константинов М.М. Влияние скорости движения посевного агрегата на степень использования времени смены. Труды Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии. Выпуск 7, - Оренбург, 2006, с. 25-33.

Формат 60x90/16. Усл. Печ. Листов 1. Заказ № 231. Тираж 100 экз. Издательство «Оренбургская Губерния», 460000, г. Оренбург, ул. Володарского, 37

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ существующих зарубежных и отечественных конструкций зерновых сеялок и посевных агрегатов.

1.2. Современные требования к посеву зерновых культур в степной зоне Южного Урала.

1.3. Тенденция развития и совершенствования посевной техники для условий Южного Урала.

1.4. Влияние скорости движения агрегата на качество работы.

1.5. Ширина захвата и оптимальные скоростные режимы работы машинно-тракторных агрегатов. Оптимальные параметры.

1.6. Выводы, цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПОСЕВНОГО АГРЕГАТА.

2.1. Системный подход к обоснованию параметров посевного агрегата.

2.2. Оптимизация эксплуатационных параметров посевного агрегата.

2.2.1.Обоснование мощности двигателя через управляемые параметры.

2.2.2. Обоснование параметров буксования трактора при агрегатирование посевного агрегата.

2.2.3. Исследование функции W в зависимости от аргумента В и V.

2.3. Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Задачи и программа экспериментального исследования.

3.2. Выбор и подготовка оборудования для проведения экспериментальных работ.

3.3. Методика замера отдельных величин и определение изучаемых параметров.

3.4. Агрономическая оценка качества работы посевного агрегата.

3.5. Условия проведения опытов.

3.6. Подготовка агрегата к проведению полевых испытаний.

3.7. Порядок проведения опытов.

3.8. Методика определения расчетных величин и методы обработки экспериментальных данных.

3.9. Методика хронометражных наблюдений за работой посевного агрегата и обработка хронометражных данных.

3.10. Оценка погрешностей измерения и точности результатов опытов.

3.11. Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Условия проведения экспериментальных исследований.

4.2. Агротехнические показатели и их анализ.

4.3. Погрешность при определении тягового сопротивления посевного агрегата.

4.4. Анализ влияния скорости движения посевного агрегата на буксование колесного трактора.

4.5. Анализ энергетических показателей посевного агрегата.

4.6. Проверка основных выводов теоретической части.

4.7. Анализ хронометражных наблюдений за работой посевного агрегата с трактором К-744Р2 в производственных условиях.

4.8. Выводы.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОСЕВНОГО АГРЕГАТА С ОПТИМАЛЬНЫМИ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.

Актуальность темы. В сельском хозяйстве важной технологической операцией является сев.

В настоящее время в сельское хозяйство поставляются новые мощные колесные тракторы К-744Р2 высокой энергонасыщенности. Использование этих тракторов позволяет сократить сроки сева и выполнять его в соответствии с требованиями агротехники, а также значительно повысить производительность труда.

На производительность машинно-тракторного агрегата в основном влияют мощность двигателя трактора, скорость движения и ширина захвата посевного агрегата.

Трактор типа К-744Р является машиной нового поколения. Поэтому исследование вопросов определения оптимальных эксплуатационных параметров МТА для получения максимальной производительности с учетом зональных особенностей является в настоящее время особо актуальным. Эта задача в данной работе рассматривается на примере посевного агрегата с трактором К-744Р2 в условиях зоны Южного Урала.

Цель исследования. Обоснование параметров и режимов работы противоэрозионного посевного агрегата для условий Южного Урала.

Объект исследования. Технологический процесс сева зерновых культур посевным комплексом «Кузбасс» с трактором К-744Р2.

Предмет исследования. Закономерности изменения производительности и режимов работы посевного МТА от скорости движения и ширины захвата.

Научная новизна. Заключается в комплексном подходе к решению задачи оптимизации эксплуатационных параметров посевного агрегата, в результате которых:

S Получены теоретические зависимости, позволяющие определить оптимальные параметры посевных агрегатов.

•S Обоснованы аналитические выражения для определения оптимальной * скорости, ширины захвата и производительности посевного агрегата.

S Предложено конструктивное решение позволяющие улучшить распределение зерна по сошникам агрегата «Кузбасс». Новизна технического решения подтверждена положительным решением о выдаче патента на изобретение, Федерального института промышленной собственности РФ №2004123992/12(025 870).

Практическая ценность работы. Использование машинно-тракторного агрегата с оптимальными параметрами и режимами работы, при посеве зерновых культур позволяет увеличить производительность агрегата до 25% и уменьшить расход топлива на 12-18%.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований, полученные в процессе работы, использованы хозяйствами Сакмарского района и Саракташского района.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства ОГАУ (Оренбург, 2002.2006 гг.), на региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2003 г.), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК» (Оренбург 2004 г.), международной научно-технической конференции «Совершенствование инженерно-технического обеспечения технологических процессов в АПК» (Оренбург 2005 г.).

Результаты научных исследований по диссертации отмечены серебряной медалью и дипломом второй степени Российской Агропромышленной выставки «Золотая осень» (Москва «ВВЦ» 2005 г.), золотой медалью и дипломом шестого Московского международного салона инноваций и инвестиций за лучший инновационный проект (Москва 2006 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, объемом 0,9 печатных листов, в том числе 0,7 печатных листов лично соискателем.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, и выводов, изложенных на 181 страницах, списка литературы (137 источников, из них 3 иностранных) и приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В хозяйствах страны и в частности, в зоне Южного Урала для посева применяются новые сельскохозяйственные машины и орудия. Параметры таких машинотракторных агрегатов требуют оптимизации для их эффективного использования.

2. Полученные теоретические зависимости, с применением метода дифференциального программирования, позволяют определить оптимальные параметры не только существующих, но и перспективных посевных агрегатов.

3. При работе на слабых фонах, т.е. по мере ухудшения тягово-сцепных показателей трактора, оптимальная скорость агрегата возрастает, а оптимальная ширина захвата соответственно снижается. При этом оптимальная производительность несколько снижается по сравнению с более твердыми (плотными) почвами.

4. Оптимальная скорость движения посевного агрегата не зависит от сопротивления сеялки, а определяется тягово-сцепными качествами трактора на данном агрофоне. При этом оптимальная производительность зависит от ширины захвата сеялки, которая ограничивается мощностью двигателя.

5. С увеличением длины гона, при прочих равных условиях, оптимальная производительность посевного агрегата увеличивается, за счет увеличения оптимальной скорости движения при некотором уменьшении оптимальной ширины захвата. При повышении мощности двигателя увеличение оптимальной производительности агрегата происходит также за счет увеличения оптимальной скорости движения, при незначительном увеличении оптимальной ширины захвата.

6. При полном использовании мощности двигателя производительность, полученная при неоптимальных параметрах, значительно ниже оптимальной, что снижает технико-экономические показатели процесса сева на 15-24%.

7. Оптимальной производительности в любых условиях соответствует вполне определенное значение буксования. Это обстоятельство может явиться дополнительным практическим критерием оптимальности для проверки правильности комплектования посевного агрегата. Для зоны Южного Урала, можно рекомендовать ширину захвата агрегата такой, при которой буксование трактора составляет 8-14%.

8. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили правильность основных допущений и выводов теоретических исследований. Качественные показатели работы посевного агрегата при рекомендуемых режимах соответствуют агротехническим требованиям.

9. Предложенное конструктивное изменение воздушного коллектора-распределителя семян сеялки позволяет улучшить распределение зерна по сошникам посевного агрегата на уклонах поля от 4° до 6° град на 8-10%.

10.На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснованы следующие оптимальные параметры посевных агрегатов с трактором К-744Р2 по типам зон Оренбургской области. Для I зоны рекомендуется посевной агрегат ПК-8,5, для II зоны ПК-9,7, для III зоны ПК-12,2.

11. Экономическая эффективность от использования агрегата с оптимальными параметрами составляет Э=38,43 руб/га., а годовой экономический эффект составит Эгод=114521,42 руб.

1. Агеев J1.E. Сверхмощные тракторы сельскохозяйственного назначения/JI.E. Агеев, B.C. Шкрабак, В.Ю. Моргулис-Якушев. - Л.: Агропромиздат. 1986. - 415 с.

2. Агеев Л.Е. Повышение рабочих скоростей тракторов и с/х машин. //Влияние скорости движения на факторы, определяющие производительность тракторного агрегата. М., 1963.

3. Ален Х.П. Прямой посев и минимальная обработка почвы/ Пер. с англ. М.Ф. Пушкарев.-М.; Агропромиздат, 1985.

4. Анилович В .Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. М., «Машиностроение», 1966.

5. Анискин В.И. Приоритетные направления и принципы развития механизации растениеводства /В.И. Анискин, Н.М. Антышев// Тракторы и сельскохозяйственные машины.-2002. №6 С. 2-8.

6. Аронов Э.С. Посевная техника ведущих зарубежных фирм/Э.Л. Аронов, Е.А. Вернер// Техника и оборудование для села.-2001. №5. С. 36-38.

7. Артем А.Н. Совершенствование технологий и технических средств в АПК// Основные тенденции развития энергосберегающей комбинированной техники. -Барнаул, 2000. С. 60-63.

8. Артюшин А.А. Отечественная конкурентоспособная технология предпосевной обработки почвы/ А.А. Артюшин, Н.К. Мазитов// Тракторы и сельскохозяйственные машины.-2002. №8. С. 6-9.

9. Астахов B.C. Посевная техника: анализ и перспективы развития// Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1999. №1. С. 6-8.

10. Баздырев Г.И. Земледелие/ Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др.; под ред. А.И. Пупонина. М.: Колос, 2002. - 552 с.

11. П.Беляев В.И. и др. Результаты сравнительных испытаний перспективных почвообрабатывающих посевных агрегатов// Вестник АГАУ.-2002. №2. С. 52-54.

12. Беспамятнова Н.М. Анализ эффективности конструкций широкозахватных посевных и почвообрабатывающих машин.// Сб. научных трудов

13. Совершенствование средств механизации и методов их использования в полеводстве». Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1982. С. 15-28.

14. И.Беспамятнов Н.М. Проблема использования широкозахватных зерновых сеялок.// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1987, №6. С.8-12.

15. Болтинский В.Н. Перспективы увеличения скоростей МТА. М., 1961.

16. Буров Д.И. Научные основы обработки почв Заволжья. Куйбышев, 1970. -141 с.

17. Бучинский И.Е. Засуха и суховей. JL: Гидрометеоиздат, 1976.-153с.

18. Бычков Н.И. Принципы эффективного использования тракторов разной энергонасыщенности.// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2002, №9. С. 16-19.

19. Веденяпин Г.В. Совершенствование методов технического обслуживания тракторов и сельскохозяйственных машин. ГОСНИТИ Сборник работ, вып. 17, 1963.

20. Веденяпин Г.В., Киртбая Ю.К., Сергеев М.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Изд. «Колос», М., 1968.

21. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М., «Колос» 1973.

22. Власов Н.С. Метод определения экономической эффективности сельскохозяйственной техники. Доклады ТСХА, вып. 58, 1962.

23. Власов Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. Изд. «Колос», М., 1969.

24. Гаджиев Т.М. Влияние планировки полей на эксплуатационные показатели машин.// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1992, №8. С. 32-34.

25. Гнатовский В.М. Приемы повышения продуктивности агроландшавтов в экстремальных условиях// Проблемы агропромышленного комплекса. Барнаул, 2001. -Т.1, вып. 1.С. 51-54.

26. Гершевич М.Г. Испытания сельскохозяйственных машин и орудий. «Теория конструкция и производство сельскохозяйственных машин». М., 1968.

27. ГОСТ 20915-75. Методы определения условий испытаний. Введение с 01.01.77 до 01.01.82.-М.: Изд-во стандартов, 1977.

28. ГОСТ 23728-88 ГОСТ 23730-88. Методы экономической оценки. Введен с 01.01.89 до 01.01.94.-М.: Изд-во стандартов, 1988.

29. ГОСТ 24055-88. Методы эксплуатационно-технологической оценки. Общие положения. Введен с 01.01.89 до 01.01.94. М.: Изд-во стандартов, 1988.

30. Горячкин В.П. Собрание сочинений, Т.У., изд. «Колос» М., 1967.

31. Горячкин В.П. О производительности сельскохозяйственных машин. Собрание сочинений, т.УП., М., 1969.

32. Горячкин В.П. Экономическое обоснование способов механизации сельскохозяйственного производства, сельхозиздат, М., 1964.

33. Горячкин В.П. Повышение производительности труда сельских механизаторов. Изд. «Колос», М., 1968.

34. Григорьева А.С. и др. Определение состава машин для комплексной механизации сельского хозяйства. Изд. «Колос», М., 1969.

35. Гуськов В.В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. Изд. «Машиностроение». М., 1967.

36. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Изд. 4-е, М., «Колос», 1979.-416 с.

37. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов A.M. Практикум по земледелию. М.: «Агропромиздат».-1987. 374 с.

38. Дроздов В.Н.,Сердечный А.Н. Комбинированные почвообрабатывающие посевные машины. М.: Агропромиздат, 1988.

39. Дроздов В.Н. Посевные машины. М.: Нива России, 1992.

40. Жукевич К.И. Исследование и обоснование оптимальных параметров культиваторов для сплошной культивации. Диссертация, Минск, 1964.

41. Иофинов С.А. Технология производства тракторных работ, Сельхозгиз, 1959.

42. Иофинов С.А. Теоретические основы оптимальных режимов работы тракторных агрегатов на повышенных скоростях. ЦИНТИАМ, М., 1963.

43. Иофинов С.А., Гевейлер Н.Н. Контроль работоспособности трактора. Л.: Машиностроение. 1985.-238 с.

44. Испытания сельскохозяйственной техники// Госагропром СССР, 1989.

45. Кабаков Н.С. Комбинированные почвообрабатывающие и посевные агрегаты и машины/ Н.С. Кабаков., А.И. Мордухин. М.: Россельхозиздат, 1984.-С. 80.

46. Качество полевых работ и регулировка с/х машин: Методические рекомендации. Новосибирск, 1982. 139 с.

47. Киртбая Ю.К. Основы теории использования машин в сельском хозяйстве, М., 1957.

48. Киртбая Ю.К. Элементы теории оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных агрегатов. М., 1966.

49. Киселев И.И. О влиянии скорости движения тракторного агрегата на величину коэффициента использования времени. Известия. М., 1961.

50. Киселев И.И. Определение оптимальных скоростных режимов работы МТА. В кн. «Повышение рабочих скоростей тракторов и сельскохозяйственных машин». М., 1963.

51. Киселев И.И. Исследование неравномерности тяговых сопротивлений прицепных машин и тракторных агрегатов. Диссертация, М., 1968.

52. Ковган А.П. Физико-механические свойства почвы и растений. М., 1963

53. Коган Е.А. Экономический критерий повышения рабочей скорости движения машинно-тракторных агрегатов. В кн. «Повышение скоростей машинно-тракторных агрегатов», М., 1960.

54. Колмаков П.П. Минимальная обработка почвы/ П.П. Колмаков, A.M. Нестеренко; Под ред. А.И. Бараева. М.: Колос, 1981.

55. Конкин Ю.А. Износ и амортизация техники в сельском хозяйстве. Изд. «Колос», М., 1965.

56. Краснощеков Н.В., Орсик JI.C., Ревякин E.JL, Артюшин А.А. и др. Система использования техники в сельскохозяйственном производстве. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 520 с.

57. Красновских Е.В. Обоснование рациональной компоновки параметров и режимов работы почвообрабатывающего посевного комплекса// Продукция предприятий Алтайского края для АПК России: Мат. Первой всероссийской конф.-2003.

58. Краснощекое Н.В. Проблема создания влагосберегающей техники для засушливых регионов/ Н.В. Краснощекое, А.П. Спирин// Техника в сельском хозяйстве. 2000. №1. С.40-42.

59. Крюков И.В. Эффективная техника для весенне-полевых работ// Земледелие. 2002. №2. С. 28-30.

60. Курзов Ю.П. Сеялки прямого посева/ Ю.П. Курзов, Н.А. Олейник, М.М. Ножнов// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. №6. С. 10-11.

61. Кутьков Г.М., Мининзон В.И. Перспективный типаж сельскохозяйственных тракторов должен быть оптимальным. В кн. Перспективные сельскохозяйственные тракторы. М., 1967.

62. Леонов Ю.П., Раевский С .Я., Райбман Н.С. Помощник автоматики (статистическая динамика в автоматике). Изд. АН СССР, М., 1961.

63. Липкович Э.И. Современные машины и оборудование для растениеводства// Техника и оборудование для села. 1999. №1-2. С.8-11.

64. Лихачев B.C. Испытание тракторов, М., 1963.

65. Лурье А.Б. Автоматизация сельскохозяйственных агрегатов. Изд. «Колос», Л., 1967.

66. Любушко Н.И. Новые тенденции в создании и использовании комбинированных агрегатов/ Н.И. Любушко, В.Н. Зоволинский// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997, №9. С.7-12.

67. Любушко Н.И. Разработка зерновых широкозахватных сеялок на базе автаномных высевающих систем./ Н.И. Любушко, В.Н. Зоволинский// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003, №10. С. 14-16.

68. Любчич В. А. Методика исследования влияния размещения растений на урожайность сельскохозяйственных культур. Сб. научные работы. Саратов СХИ, 1981, С. 38-42.

69. Ляско М.И. Уплотняющее воздействие сельскохозяйственных тракторов и машин на почву и методы ее оценки.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1984, №10. С. 7-11.

70. Мальмин Н.Г. Повышение эффективности использования зерновых сеялок: Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Тамбов, 1995. - 20 с.

71. Медведев А.А.Оптимизация эксплуатационных показателей пахотного агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов: Автореферат, дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Саратов, 2005. - 24 с.

72. Меньшиков Р.Д. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 гг.// Экономика и организация производства: Науч.-техн. информ. сб./ Госагропром СССР. 1986. №11. С. 11-12.

73. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники.-М.: ГП УСЗ Минсельхозпром России, 1998.

74. Методика определения экономической эффективности технологии и сельскохозяйственной техники./ Под рук. канд. техн. наук. А.В. Шпилько. М.: ГП УСЗ Минсельхозпрода России, 1998. - 219 с.

75. Методические рекомендации по оценке топливно-энергетических затрат на выполнение механизированных процессов в растениеводстве. М.: ВИМ. 1985.-60 с.

76. Милюткин В.А. Эффективность комбинированного почвообрабатывающе-посевного агрегата // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996. - №3.-С.5-7.

77. Москвин С.В. Техника в сельском хозяйстве и ее отдача// Экономика и организация промышленного производства. 1986. №9. С.93-111.

78. Налимов В.В., Чернов Н.А. Статистические методы планирования экспериментов. Изд. «Наука», М., 1965.

79. Науменко А.С. Освоение энергосберегающих технологий в зерновом производстве/ А.С. Науменко, Е.П. Недбайло, М.Т. Козина.-Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001.

80. НебавскийВ.А. Машино-технологическое обеспечение ресурсосберегающих процессов нулевой обработки почвы. Краснодар. Изд. ГУП «Печатный двор Кубани». 2004.-159 с.

81. Никифоров П.Е. Повышение скорости на обработке почвы и посеве. Сельхозгиз, 1958.

82. Никифоров П.Е. Работа почвообрабатывающих орудий и посевных машин на повышенных скоростях. «Наука», М., 1965.

83. Новое семейство стерневых сеялок// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003, №12. С. 10.90.0бработка почвы при интенсивном возделывании полевых культур/ Перевод с польского под ред. А.С. Кушнарева.-М.: Агропромиздат, 1998.-250с.

84. Орлов Н.М. Методика выбора рациональных соотношений между скоростью движения, шириной захвата и мощностью двигателя МТА. ОНТИ, М., 1963.

85. Орлов Н.М. Общая методика определения экономически оптимальных параметров машинно-тракторных агрегатов, сельскохозяйственных машин и отдельных рабочих органов. Диссертация, М., 1963.

86. Орлов Н.М. Определение оптимальных скоростей движения и ширины захвата агрегатов. «Наука». М., 1965.

87. Оскар Ланге Оптимальные решения. Изд. «Прогресс», М., 1967.

88. ОСТ 10.2.11-2000. Стандарт отрасли. Машинные технологии производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции. Методы экономической оценки. Минсельхоз России, 2000. - 18 с.

89. Панов И.М. Технический уровень почвообрабатывающих и посевных машин/ И.М. Панов, А.Н. Черепахин// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. №9. С. 10-13.

90. Пейсахович Б. И. Прогнозирование эксплуатационных показателей перспективной техники.// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1985, №7. С. 6-10.

91. Плаксин A.M. Энергетика мобильных агрегатов в растениеводстве. Челябинск: ЧГАУ, 2005. 210 с.

92. Полканов И.П. Теория и расчет машинно-тракторных агрегатов. «Машиностроение», М., 1964.

93. Полканов И.П. Автоматический контроль и учет работы машинно-тракторных агрегатов, Машгиз, М., 1963.

94. Почвозащитные и малозатратные агротехнологии// Земледелие. 2002. №3. С.10-12.

95. Правила производства механизированных работ в полеводстве./ Составитель К.С. Арманджи. М.: Россельхозиздат, 1983. - 285 с.

96. Пронин В.М. Главные направления развития технической политики в АПК/ В.М. Пронин, В.Г. Лозовский, В.А. Прокопенко// Техника и оборудование для села. 2001. №11. С.2-5.

97. Путрин А.С. Техническое обеспечение рыхления почв, находящихся в экстремальном состоянии. М.: Колос-Пресс, 2002. - 96 с.

98. Репетов А.Н., Стабровский Ю. А. Эффективно использовать технику на посеве зерновых культур.// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1999, №6. С. 20-21.

99. Родичев В.А., Сапьян Ю.Н. Выбор экономических режимов работы машинно-тракторного агрегата.// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1997, №3. С. 25.

100. Рославцев А. В. Оценка энергетических затрат на управление движением МТА.// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1994, №12. С. 6-9.

101. Румянцев В.И. Система обработки почв в засушливых районах Юго-Востока. М.: Колос, 1969. - 212 с.

102. Саклаков В.Д. Исследование структуры и методика подбора состава тракторного парка сельскохозяйственного предприятия. Автореферат, дис., Челябинск, 1968.

103. Саакян Д.Н. Система показателей комплексной оценки мобильных агрегатов. М.: Машиностроение, 1969. - 255 с.

104. Самсонов В.А., Зангиев А.А., Лачуга Ю.Ф. и др. Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 2000. 248 с.

105. Сахоров И.Б. О методике расчета запаса крюкового усилия при комплектовании агрегатов. Труды Казахского СХИ, Алма-Ата, 1978.

106. Свирщевский Б.С. Эксплуатация машинно-тракторного парка, М., 1965

107. Свирщевский Л.Б., Гельфенбейн С.П. Теоретические основы автоматизации сельскохозяйственного производства. Изд. «Колос», М., 1966.

108. Современные комбинированные посевные агрегаты: Обзорная информация/ ВНИИТЭИ Агропром. М., 1989.

109. Справочник агронома Сибири/ Под ред. И.И. Синягина, А.И. Тютюнникова.-М.: Колос, 1978. 527 с.

110. Степанов А.И. Экономика производства и повышение качества зерна. М., «Колос», 1978, С. 270-286.

111. Терехов О.Н. Технико-теоретические основы разработки и использования бахчеуборочного комплекса. Диссертация в виде научного доклада на соис. уч. степ, доктора техн. наук. Оренбург: 1996. 58 с.

112. Терехов О.Н. Механизация уборки бахчевых. Оренбург: Издательский Центр ОГАУ, 1996, 108 с.

113. Трепенков И.И. Эксплуатационные показатели сельскохозяйственных тракторов. М.: Машгиз, 1963. - 354 с.

114. Третьяков П. Д. Баланс времени работы машинно-тракторных агрегатов при использовании их на повышенных скоростях. Кн. Повышение скорости МТА, 1962.

115. Фурсов М.М. Основные тенденции и прогноз развития машин для растениеводства/ М.М. Фирсов, А.Н. Черепахин// Техника в сельском хозяйстве. 2002. №3. С.36-39.

116. Харитончик Е.М. Оптимальные параметры тракторов при повышении рабочих скоростей. М., 1959.

117. Хробостов С.Н. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Изд. 2-е. М., «Колос», 1973.-607с.

118. Чепурин Г.Е. Инженерно-техническое обеспечение производства продукции растениеводства/ Г.Е. Чепурин, А.И. Климок// Достижения науки и техники АПК. 2003. №5. С.26-28.

119. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. Изд. 2-е. М., «Колос», 1972.

120. Шаляпин В.Н. Комплексное повышение эффективности МТА с энергонасыщенными тракторами. / В.Н. Шаляпин// Тракторы и сельскохозяйственные машины. №5, 1998.

121. Шаров Н.М. Эксплуатационные свойства машинно-тракторных агрегатов. -М.: Колос, 1981. 240 с.

122. Шатуновский Г.М. Технологичность конструкций и экономическая эффективность сельскохозяйственных машин. М.: Машгиз, 1962. - 238 с.

123. Шульмейстер К.Г. Борьба с засухой и урожай. М.: Колос, 1975.236 с.

124. Энергоресурсосбережения в земледелии. Научные основы, методические рекомендации, опыт/ Под ред. Н.В. Яшутина. Барнаул, 2000

125. Эффективные машины и технологии основа развития с/х производства// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. №1. С. 4-8.

126. Bekker M.G. Theory of Land Iocomation. The mechanics of vehicle mobility. University of Michigan press. An arbor. Mich. 1978.

127. Fischer W. und A Langenbeck. Olstomungen in stirnradgetrieden. Antribstechnik 36 (1997) H. 3, S 73-77.

128. Renius K. Nh. Und H. Bjhler. Motoren und getribe dei Traktoren. Jahrbuch Agrartechnik, (1998) В 10, S. 56-60.российская агропромышленная неделя

129. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Правительство Москвы Российская академия сельскохозяйственных наук

130. ОАО "ГАО "Всероссийский выставочный центр"•KY1. У ~ г1. ШГ7.я российская агропромышленная выставка"ЗОЛОТАЯ ОСЕНЬ"у/ш1. М-й СТЕПЕНИнаграждается серебряной медалью

131. ФГОУВПО «Оренбургский государственныйаграрный университет», г. Оренбург Константинов М.М., Федоров А.Н.

132. За разработку широкозахватного посевного агрегата для работы. >i- • . ■ 1- ' Министр сельского хозяйства Российской Федерации На СКЛОНОХ Мэр Москвы- >"* . , - 2U. .'•'iij; .„Л.ЛМГна склонах1. МОСКВАя43 К U оft) Xядиплом1. Награждается1. Золотой медалью

133. ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» VL |за разработку Широкозахватный посевной агрегатдля работьша склонахЛ

134. Министр образования и науки Российской Федерации

135. А. А. Фурсенко Москва, ВВЦ, Т7— 1 О февраля ЭООб года1. Ф И п С10 ЯН8 2006федеральная служба Форма Ns ОIИЗ-2004по интеллектуальной собственности, О ТЛЕ Л № I 7патентам и товарным знакам п " ^ 11. J ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

136. ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ

137. Бережковская наб , 30, корп 1, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995

138. Телефон 240 60 15 Телекс 114818 ПДЧ Факс 243 33 37 ОГАУ

139. На Ко 21/427 от 10.06.2005

140. Наш № 2004123992/12(025870)1. J.f)(74)

141. Г460795, г.Оренбург, Челюскинцев, 18, и

142. При переписке просим ссылаться на номер заявки и сообщить дату получения данной корреспонденции1.J1. РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ

143. ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ (21) Заявка Ко 2004123992/12(025870) (22) Дата подачи заявки 05.08.2004

144. Дата начала отсчета срока действия патента 05.08.2004 (85) Дата перевода международной заявки на национальную фазу

145. Номер первой(ых) (32) Дата подачи первой(ых) (33) Код страны Пунктзаявки(ок) заявки(ок) формулы1

146. Номер публикации и дата публикации заявки РСТ

147. Автор(ы) Константинов М.М., Федоров А.Н., Любчич В.А., Нуралин Б Н., Бежин А.И., RU

148. Патентообладатель(и) Оренбургский государственный аграрный университет, RUуказать код страны)51. МПК А01С15/04

149. Название изобретения Воздушный коллектор-распределитель семянсл! на ifOopomoJ01све 17.06.2005120605

150. РОСНА1ЫП Федеральное I осударсч венное учреждение «Федеральный институт промышленной собсл вечности Федеральной службы но ннi ел л ею улльной собственное»и, плешам и юмарным шакам» (ФГУ ФИ ПС )

151. Р Е III Е II И Е О ВЫДАЧ Е11А 1 Ы11А НА ИЗОБРЕ ГЕНИЕ21. 5аянка V 2004138384/12(041728) (22) Дак» подачи заявки 27 12 2004

152. Даы начала отсчета срока действия патента 27 12 2004

153. Дата начала раесмофенпя международной заявки па националиюи фале11РИОРИТЕТ УС Г AI iobjii:i I I ю ДА 1 ь5<J (22) подачи мявки 27 12 2004 . (23) поступления допо тнительных материалов orк ранее поданной i !явке К от

154. Заявка К» PC Г/ (96) Заявка № ЕА

155. Номер публикации и дата публикации заявки РСТ

156. Автор(ы) Константинов М М , Любчич Б А , Курамшин М Р , Федоров АН, RU

157. Патентообладагель(и) ФГОУ 131Ю Open6ypi скии государственный аграрный \мииерси1с1 (О! А У), RU

158. Паитние изобретения Пмеимагичсскни высевающий annapai с i нодообрагующим ус гройс I ном01 1120605с и и i t { >ротс)

159. Рис. 1. Устройство для тарировки тензозвена и тензозвено

160. Рис. 3. Тензозвено на испытательном стенде вид с заде

161. Рис. 5. Тензозвено на испытательном стенде вид с права

162. Рис. 2.Устройство для тарировки тензозвена и тензозвено установленное на испытательном стенде

163. Рис. 4. Тензозвено на испытательном стенде и подсоединенное АЦП.

164. Рис. 6. АЦП установленное на стенде с каналами ввода и вывода.1. Тарировочные графики

165. Рис. 1. Тарировочный график плотномера конструкции Ревякина, №47

166. Рис. 3. Тарировочный график горизонтального усилия на тензозвене при растяжении

167. Рис. 2.Тарировочный график топливомерного бачка

168. Рис. 4. Тарировочный график горизонтального усилия на тензозвене при снятии нагрузки

169. Обработка результатов проведения энергетической оценки посевного агрегата

170. Обработка результатов записи тягового сопротивления в зависимости от ширины захвата, скорости движения и копирования рельефа поля посевным агрегатомучастка ПК-8,5 ПК-9,7 ПК-12,2

171. Среднее значение 2,7 42,18 10,12 50 2,7 46,23 13,26 50 2,7 49,18 15,78 50

172. Обработка результатов проведения агротехнической оценкипосевного агрегата

173. Результаты измерения влажности почвы

174. Слой почвы, см Масса навески, г

175. До высушивания, г После высушивания, г1 2 3 Ср. 1 2 3 Ср.03 142,5 131,7 138,5 137,6 139,4 117,6 127,6 128,236 147,6 157,8 143,3 149,2 137,3 150,6 127,6 138,569 142,4 128,2 135,7 135,4 131,8 106,5 116,9 118,4

176. Влажность почвы в слоях, %03 7,9 36 8,4 69 11,2

177. Данные по оптимальным параметрам посевного агрегата по видам зон с трактором К-744Р2

178. Виды зон Оренбургской области Общий коэффициент использования времени смены Оптимальные параметры1. В V Wм м/с га/ч1. Тем 1.0,82 8,50 2,6 6,971. 0,84 9,75 2,4 8,261.I 0,85 12,23 2,9 10,44